DE19747907A1 - Gasspeicher - Google Patents

Gasspeicher

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Description

Die Erfindung betrifft einen Gasspeicher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Gasspeicher bestehen aus einem Gasbehälter und einer mit der Behälterinnenwand gasdicht verbundenen Gasspeicherblase. Diese Gasspeicherblase kann im aufgeblasenen Zustand unterschiedliche Formen annehmen, wie beispielsweise Kugel- oder Zylinderform oder die Form von Halbzylindern oder Kegelstümpfen. Die Gasspeicherblase besteht aus einzelnen Zuschnitten, die an ihren Stoßstellen einander überlappen oder durch überlappende Streifen miteinander verbunden sind. Die Verbindung wird hierbei durch Verkleben oder Verschweißen hergestellt. Im aufgeblasenen Zustand ist die Gasspeicherblase Zugspannungen ausgesetzt. Es ist daher erforderlich, die Gasspeicherblase aus ein- oder zweiseitig beschichtetem Gewebe herzustellen. Diese Zugspannungen müssen auch von den Stoßstellen zwischen den einzelnen Zuschnitten übertragen werden. Sind diese Stoßstellen nicht einwandfrei miteinander verklebt oder verschweißt, besteht die Gefahr, daß die Gasspeicherblase undicht wird. Auch bei einwandfreier Nahtausführung besteht durch die Einwirkung des Speichermediums auf die belastete Naht die Gefahr eines Ausfalls.
Die Gasspeicherblase muß somit eine Doppelfunktion erfüllen, das heißt sie muß zum einen gasdicht sein, andererseits die auftretenden Zugspannungen mit Sicherheit aufnehmen. Damit die Gasspeicherblase diese Funktionen erfüllt, werden teuere und überdimensionierte Ausführungen gewählt. Hinzu kommt, daß die Gasspeicherblase Umweltbelastungen und Angriffen des Speichermediums ausgesetzt sind, was die Gasdichtheit und die Festigkeit weiter belastet.
Es sind bereits Gasspeicherblasen bekannt, welche aus einer Doppelmembran bestehen. Die innere Membran ist die eigentliche Gasspeicherblase, während die äußere Membran zum Schutz gegen klimatische Bedingungen dient. Zwischen den beiden Membranen kann bei hohen Umgebungstemperaturen eine Luftzirkulation bestehen. Auch hier muß die innere Membran so ausgebildet sein, daß sie die auftretenden Zugspannungen einwandfrei aufnimmt.
Es besteht die Aufgabe, den Gasspeicher so auszubilden, daß seine Gasspeicherblase eine hohe Festigkeit aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die Gasspeicherblase besteht demnach aus zwei Teilen, nämlich einer gasdichten Sperrschicht und einem die Sperrschicht überspannenden Festigkeitsträger. Die Sperrschicht kann aus Folien oder Geweben mit einseitiger oder beidseitiger Beschichtung gefertigt sein. Die Sperrschicht hat primär die Aufgabe, gasdicht zu sein, um das zu speichernde Medium zurückzuhalten. Gegenüber dem zu speichernden Medium soll sie beständig sein und Umwelteinflüssen widerstehen. Diese Sperrschicht wird vom Festigkeitsträger abgestützt, der somit im wesentlichen die auftretenden Spannungen aufnimmt und sie an die Behälterinnenwand ableitet. Als Festigkeitsträger können dienen Netze aus Leinen oder Gurten oder aus Geweben, die durchlässig oder beschichtet sein können. Diese Festigkeitsträger werden in der Form der Gasspeicherblase konfektioniert und stützen die Sperrschicht ab. Die Sperrschicht kann an einer oder mehreren Stellen mit dem Festigkeitsträger verbunden sein. Diese Verbindungen haben jedoch nur Führungsaufgaben beim Füllen und Entleeren der Gasspeicherblase zu erfüllen.
Die Aufgaben zur Aufnahme und Ableitung der Spannungen und zur Speicherung des Speichermediums werden somit auf zwei Teile verteilt, nämlich einerseits auf den Festigkeitsträger und zum anderen auf die gasdichte Sperrschicht. Von Bedeutung ist insbesondere, daß an den Stoßstellen benachbarter Zuschnitte der Sperrschicht nur noch geringe Spannungen mehr auftreten. Die Sperrschicht kann optimal nach der Aufgabe ausgewählt werden, die sie zu erfüllen hat. Gleiches gilt für den Festigkeitsträger bezüglich der von ihm zu erfüllenden Aufgabe, die Sperrschicht von Spannungen zu entlasten und diese zur Behälterinnenwand zu leiten. Damit ist eine hohe Flexibilität in der Wahl der eingesetzten Materialien gegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Gasspeicher gemäß einer ersten Ausführungsform und
Fig. 2 einen Gasspeicher gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Die Gasspeicher gemäß den Fig. 1 und 2 weisen jeweils einen Gasbehälter 1 auf. An der Behälterinnenwand ist etwa in halber Höhe eine ringförmige Einspannvorrichtung 2 vorgesehen, mit der gemäß Fig. 1 eine kegelstumpfförmige Gasspeicherblase 3 gasdicht gehalten wird. Über eine weitere Einspannvorrichtung 4 ist eine Gewichtsplatte 5 gasdicht mit der kegelstumpfförmigen Gasspeicherblase 3 verbunden. Die kegelstumpfförmige Gasspeicherblase 3 besteht innenseitig aus einem gasdichten Material, das aus einzelnen Bahnen besteht, die gasdicht miteinander verbunden sind und die eine Kegelstumpfform ergeben. Dieses gasdichte Material wird von einem Festigkeitsträger 6 in Form eines Netzes umgeben, das ebenfalls Kegelstumpfform aufweist und welches mit den Einspannvorrichtungen 2 und 4 kraftschlüssig verbunden ist.
Im unbefüllten Zustand des Gasspeichers nimmt in Folge des Gewichts der Gewichtsplatte 5 die Speicherblase 3 mit ihrem Netz 6 die gestrichelte Lage ein, bei der sich die Gewichtsplatte 5 nahe dem Boden des Gasbehälters befindet. In den unteren Teil 7, der die Speicherblase 3 umgibt, wird Gas unter Druck eingefüllt, womit die Gasspeicherblase 3 sich nach oben bewegt, bis die dargestellte Stellung eingenommen wird, bei welcher die Gasspeicherblase 3 oben von der Gewichtsplatte 5 abgeschlossen wird.
Im nichtbefüllten Zustand des Gasspeichers wird das Gewicht der Gewichtsplatte 5 vom Netz 6 aufgenommen und über die Einspannvorrichtung 2 in die Wand des Gasbehälters 1 abgeleitet. Im befüllten Zustand nimmt das Netz 6, gegen das das gasdichte Material der Speicherblase 3 sich anlegt, die dabei auftretenden Zugspannungen auf und leitet sie ebenfalls über die Einspannvorrichtung 2 ab. Die beim gasdichten Material der Speicherblase 3 auftretenden Zugspannungen sind hierbei äußerst gering, da sie im wesentlichen vom Netz 6 aufgefangen werden.
Gemäß Fig. 2 weist die Gasspeicherblase 3A im aufgeblasenen Zustand Kugelform auf, wobei die Gasspeicherblase 3A längs ihres Äquators über die Einspannvorrichtung 2 mit dem Gasbehälter 1 verbunden ist. Mit dieser Einspannvorrichtung 2 ist kraftschlüssig verbunden ein die Gasspeicherblase 3A überspannendes Netz 6A. Im nichtbefüllten Zustand taucht die obere Hälfte der Gasspeicherblase 3A in deren unteren Hälfte ein. Wird die Gasspeicherblase 3A innenseitig mit Gas befüllt, dann bläht sie sich zur dargestellten Kugelform auf. Die dabei im gasdichten Material der Speicherblase 3A auftretenden Zugspannungen werden vom Netz 6A aufgenommen und über die Einspannvorrichtung 2 an die Behälterwand abgeleitet.

Claims (6)

1. Gasspeicher, bestehend aus einem Gasbehälter und einer mit der Behälterinnenwand gasdicht verbundenen Gasspeicherblase, die aus einem gasdichten Material besteht und die sich bei Gaszufuhr aufbläht, wobei die Gasspeicherblase aus einzelnen gasdicht miteinander verbundenen Zuschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasspeicherblase (3) aus einer gasdichten Sperrschicht und einem die Sperrschicht überspannenden Festigkeitsträger (6) besteht, gegen den sich die Sperrschicht anlegt und der kraftschlüssig mit der Behälterinnenwand verbunden ist.
2. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festigkeitsträger (6) aus einem Netz aus Leinen bzw. Gurten besteht.
3. Gasspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festigkeitsträger (6) aus einem Gewebe besteht.
4. Gasspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe beschichtet ist.
5. Gasspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mit der Gasspeicherblase (3) verbundenen Gewichtsplatte (5) der Festigkeitsträger (6) kraftschlüssig mit dieser Gewichtsplatte (5) verbunden ist.
6. Gasspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer über der Gasspeicherblase (3) angeordneten, unter Druck stehenden Außenhülle (8) diese aus einer gasdichten Sperrschicht und einem diese Sperrschicht überspannenden Festigkeitsträger (6) besteht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1774218A1 (de) * 2004-06-02 2007-04-18 Golden Triangle Enterprises Pty Ltd. Vorrichtung und verfahren zur ausströmungserfassung und -eingrenzung von schwefelhexaflouridgas

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